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化工过程分析与合成
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spContent=《化工过程分析与合成》是从系统工程的角度对化工过程进行研究,分析过程是从系统整体出发自上而下获得系统整体特性,合成是在已知系统整体特性的前提下,自下而上获得构成系统的全部信息。本课程遵循由浅入深的原则,结合工业实际案例,全面介绍了化工过程分析与合成的方法。通过本课程教学,使学生了解系统工程在化工中的应用,掌握化工过程分析的常用方法,学会用系统工程方法完成化工系统模拟、分析、优化和综合, 培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。课程类别:专业核心课课程性质:必修课。
—— 课程团队
课程概述

《化工过程分析与合成》是从系统工程的角度对化工过程进行研究,分析过程是从系统整体出发自上而下获得系统整体特性,合成是在已知系统整体特性的前提下,自下而上获得构成系统的全部信息。本课程遵循由浅入深的原则,结合工业实际案例,全面介绍了化工过程分析与合成的方法。通过本课程教学,使学生了解系统工程在化工中的应用,掌握化工过程分析的常用方法,学会用系统工程方法完成化工系统模拟、分析、优化和综合, 培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

授课目标

本课程目标为:

(1)理解系统工程的“整体性”思想,基于数理知识、化学和化工基本原理分析化工过程问题,掌握单元模型、结构模型、目标函数模型的基本概念和建模方法,掌握过程优化的基本概念和方法,掌握反应及反应器(网络)、分离再循环系统、热集成网络与公用工程、节水网络与水公用工程的设计原理和方法,掌握守恒基本原理和夹点技术分析化工过程问题的方法,具备用数学语言定量准确转化复杂化工过程问题的能力,培养学生严谨求实的科学精神。

(2)运用数理知识、工程原理和方法,识别和判断化工过程主要特征和关键因素,能根据不同决策变量设计化工过程问题的不同解决方案,并对不同方案进行比较和综合分析,具备科学发展观和社会主义核心价值观。

(3) 初步掌握化工全流程分析、建模、设计、合成和优化的方法和技术,并以工程师视角对影响设计目标和技术方案的主要因素进行决策,具备对复杂化工问题提出有效解决方案的能力,并在有效解决问题的过程中发展创新思维和团队协作能力。

(4)在化工过程分析与合成理论和方法学习的基础上,能够根据化工工程项目的表述和技术指标,查阅图书和相关信息资源,辅助现代工具,综合运用工程理论和数理方法开展项目研究,具备对化工复杂工程问题进行综合和计算的能力,并在解决方案中充分考虑工程伦理和职业道德。

(5)能够针对非线性特征的化工过程复杂问题,选择和使用适宜的现代工具,如工程设计工具、信息加工与处理工具等进行模拟与预测,了解现代工具方法的局限性,能基于正确的数学分析方法对模拟结果做出合理分析和解释。

课程大纲
预备知识

高等数学、线性代数、物理化学、化工热力学、化工原理、化学反应工程

参考资料

课程教材:

1Robin Smith. Chemical Process Design and Integration, Johnn Wiley & Sons Ltd, Second edition, 2016

2)都健,刘琳琳;化工过程分析与综合(第二版),化学工业出版社,2021

3)史彬;化工过程分析与综合,化学工业出版社,2020

推荐参考资料

1B. Linnhoff, D. W. Townsend, et.al.Pinch Analysis and Process IntegrationElesevier Ltd., Second edition, 2007

2Jurgen Gemhling, et.al.Chemical Thermodynamics for Process SimulationWiley-Vch Verlag GmBH & Co. KGaA, Third edition, 2013